JP2004126329A - 画像形成装置及び定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電源投入後ウォームアップ時間の短縮。
【解決手段】電源投入後定着ローラの表面温度が予め定められた所定の温度以下の場合には、定着装置を回転させる為のモータを予め定められた一定のｄｕｔｙで回転／停止させることを特徴とする。また、前記モータの駆動ｄｕｔｙは前記定着ローラを加熱する為のヒータの点灯制御に同期あるいは非同期で行うことを特徴とする。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真画像形成装置に関するものである。
【０００２】
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。電子写真画像形成装置の例としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザープリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。
【０００３】
【従来の技術】
電子写真プロセスを利用した画像形成装置は、画像形成時には、電子写真感光体の表面を帯電装置によって一様に帯電処理し、帯電された電子写真感光体表面を露光装置によって露光して静電潜像を形成する。そして、この静電潜像を現像装置で現像してトナー画像を形成し、このトナー画像を転写装置によって用紙などの転写材に転写して、定着装置によりトナー画像が転写材上に永久固着画像として定着され、出力される。
【０００４】
図１に示す画像形成装置の断面図に従って画像形成動作をさらに詳しく説明する。
【０００５】
図１において、レーザビームプリンタ１は記録紙Ｐを収納する紙カセット２を有し、記録紙Ｐはピックアップローラ３によって紙カセット２から繰り出され、給紙ローラ４により紙搬送経路に送られる。この時、記録紙Ｐの重送を防止するために給紙ローラ４と対をなして、リタードローラ５が設けられている。
【０００６】
搬送経路に送られた記録紙Ｐは給紙搬送ローラ６によってさらに下流のレジストローラ７に向けて搬送され、レジストローラ７の駆動によって所定のタイミングでプロセスカートリッジ８に搬送される。
【０００７】
このプロセスカートリッジ８は現像剤（トナー）を収容し、現像剤担持体である現像スリーブ３１を備えた現像剤容器であるトナー容器３４、帯電手段である帯電ローラ３２、クリーニング手段３５、及び電子写真感光体である感光ドラム９が一体的に構成されており、画像形成装置本体１に対して着脱可能に装着される。また、感光体ドラム９及び帯電ローラ３２、現像スリーブ３１は本体のメインモータ２０により従動回転される。
【０００８】
前記感光ドラム９上には、レーザスキャナ部１１からのレーザ光により画像信号に基づいた像露光が行われ、潜像が形成される。また前記レーザスキャナ部１１はレーザ光を発光するレーザユニット２１、レーザユニット２１からのレーザ光を感光体ドラム９上に走査するためのポリゴンミラー２２とスキャナモータ２３、結像レンズ群２４、及び折り返しミラー２５により構成されている。そして、レーザ光の照射により形成された潜像は現像スリーブ３１を含めた現像手段によりトナー像として現像され、トナー像は、転写手段であるローラ部材１０によって、プロセスカートリッジ部に搬送されてきた記録紙Ｐに転写される。
【０００９】
転写位置で画像が転写された記録紙Ｐは熱定着するために内部に複数の加熱用のハロゲンヒータ１２、１３を備えた定着ローラ１４と加圧ローラ１５対により未定着トナー像が定着され、排紙ローラ対１５によってレーザビームプリンタ１の外部に排出される。
【００１０】
２０はメインモータであり、プロセスカートリッジ及び定着ローラ、加圧ローラを駆動している。
【００１１】
図２は、前記加熱用ハロゲンヒータ１２、１３の配光特性であり、ここでは紙搬送を中央基準とする場合のヒータ配光を示している。図中Ａの実線がヒータ１２の配光特性であり、ヒータ１２は特に紙が熱を奪う中央部分に大きく配光を振り分けている。一方、図中Ｂの点線はヒータ１３の配光特性であり、ヒータ１３はヒータ１２と組み合わせて大サイズ紙をプリントする際にローラ端部の熱供給の為に使用する。
【００１２】
これら加熱用ヒータを有した定着ローラ及び定着ユニットは温度の低下した状態で電源が投入された場合、まず転写材（紙）を定着させる為に必要な温度まで温めるウォームアップ動作を行なわなければならない。図３にウォームアップ動作の温度変化とヒータ制御のタイミングチャートを示す。図３の横軸は時間、縦軸は定着ローラの温度であり、直線Ｃは定着ローラ中央部の温度、点線Ｄは定着ローラ端部の温度を表している。また、温度変化グラフの下には各状態におけるヒータ１２及びヒータ１３の点灯状態を表している。
【００１３】
定着器が十分に冷えた状態、例えば朝一の電源投入時では図３のＥの部分で示されるように、まずヒータ１２、１３に最大の印加電圧を供給し全点灯を行なう。定着ローラの温度制御にはローラ端部の温度に従って制御を行なう。ローラ端部の温度がある所定の値Ｔ１に達すると次に定着ローラを回転させながらヒータ１２をある一定のｄｕｔｙでＯＮ／ＯＦＦ点灯させる。このＦで示される部分である前多回転を経て、ローラ端部の温度がＴ２に達すると定着ローラには転写材（紙）を定着させる為に必要な温度が得られた為、スタンバイ状態（Ｇ）へと入り、外部からのプリント指示によってプリント動作を開始するまでスタンバイ状態を続ける。
【００１４】
前記前多回転動作に於いてヒータ１２をある一定のｄｕｔｙでＯＮ／ＯＦＦ点灯させる理由はローラ中央部のオーバーシュートを防止する為である。例えば、前多回転動作中にもヒータ１２を全点灯してしまうと、定着ローラが破損してしまう可能性のある温度Ｔ３を超えてしまう危険性があるからである。また前記前多回転中に定着ローラを回転させる理由は定着ローラの温度ムラの低減、加圧ローラ表面の温度上昇、定着ローラと加圧ローラとのニップ部の変形防止などの為である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の画像形成装置では、定着ローラと加圧ローラの温度を少しでも早く目標温度に到達させることがユーザビリティーの向上につながり、非常に重要なことである。しかしながら、前多回転動作時に定着、加圧ローラを回転駆動させる事は定着ローラの熱が加圧ローラに奪われてしまい、昇温時間が長くなってしまうという問題がある。この現象は回転速度が高速になるほど顕著である。また回転速度が高速であると定着ローラ周囲の気体をかき回してしまい、定着ローラの表面温度が上昇しにくいといった問題がある。
【００１６】
さらに、画像形成装置の全消費電力のうち、定着装置の加熱体（ヒータ）に割り振ることのできる電力はモータ、クラッチ等の駆動系負荷の電力を除いた分でありこの駆動系負荷の電力が大きくなればなるほど発熱抵抗体に割り振られる電力が小さくなる。前多回転時にモータに電力を供給する事は定着ローラの昇温時間が長くなってしまう原因となる。
【００１７】
上記問題に対する解決策としては特開平１１−７３０５６号公報に示されるようにモータに定着処理時の回転速度よりも遅い速度で回転させる機能を持たせ、ウォームアップ時にはローラ温度が予め定めた温度に達するまでは遅い速度で回転させる事により、モータに与える電力を小さくする方法などが公開されている。しかしながら、上記制御方法では駆動モータを制御するためのモータドライバを可変にするために、基準発信信号を２種類以上もつ必要があり、コストアップにつながってしまう。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決する為に、本発明によれば、電源投入後に定着ローラの表面温度が予め定められた所定の温度以下の場合には、定着装置を回転させる為のモータを予め定められた一定のｄｕｔｙで回転／停止させることを特徴とする。
【００１９】
また、前記モータの駆動ｄｕｔｙは前記定着ローラを加熱する為のヒータの点灯制御に同期あるいは非同期で行なう事を特徴とする。
【００２０】
また、定着ローラの表面温度が予め定められた所定の温度以下の場合には、定着ローラを駆動する為以外のモータ駆動要求信号及びその他の負荷駆動信号が制御回路から送られてきても定着ローラの表面温度が前記所定温度に達するまでは、指定の動作を行なわないこと、さらに前記所定温度に達した後に前記駆動物の動作を行なうことを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
以下、本発明の第１の実施例を図４〜図７に基づいて説明する。本実施例における画像形成装置の構成は従来例として図１に示したものと同様のものであり、異なる配光特性をもつ２本のヒータを有するものである。また２本のヒータの配光特性は従来例として図２の１２、１３に示す特性と同様の物である。（以下、ヒータ１２をメインヒータ、ヒータ１３をサブヒータと記載する。）さらに２本のヒータの定格電力はそれぞれメインヒータが７００Ｗ、サブヒータが３００Ｗであり、通常印字動作時ではサブヒータは大サイズ紙を印字する場合の補助的な役割として使用するものである。
【００２２】
前記２本のヒータ点灯の制御回路を図４に示す。同図において、４１はマイクロプロセッサ（以下ＣＰＵ）であり、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３及びタイマ等（不図示）を含有している。ＣＰＵ４１は、入力ポートＰＡ０と、出力ポートＰＡ１〜ＰＡ３と、アナログ電圧をデジタル値に変換して検出するＡ／Ｄ機能を有するアナログ入力ポートＡＮ０とを有している。
【００２３】
さらに図中の１２、１３はそれぞれ図１及び図２に示されていた定着ローラ内に配設されている第１のハロゲンヒータ１２（メインヒータ）と第２のハロゲンヒータ１３（サブヒータ）である。
【００２４】
５２は定着ローラに接して配置されているサーミスタであり、一方をグランド、もう一方をプルアップ抵抗５３とＣＰＵ４１のアナログ入力ポートＡＮＯに接続されておりこれによりＣＰＵは定着ローラの温度を検出している。
【００２５】
商用電源である電源たるＡＣ電源４０がハロゲンヒータ１２、１３へ電力を供給することによりヒータを発熱させる。このハロゲンヒータ１２、１３への電力の供給は、フォトトライアックカプラを有したヒータドライバ回路５０、５１により通電又は遮断され所定の電力量に調整される。フォトトライアックカプラは一次−二次間の沿面距離を確保するためのデバイスである。
【００２６】
５０はメインヒータを通電又は遮断する為のメインヒータドライバであり、トライアック５０ａ、ゼロクロス機能を内蔵したフォトトライアックカプラ５０ｂ、トランジスタ５０ｃ、およびトライアックのバイアス抵抗５０ｄ，５０ｅとプルアップ抵抗５０ｆで構成されている。
【００２７】
トライアック５０ａのＴ１端子はＡＣ電源４０に、Ｔ２端子はメインヒータ１２に接続されており、またトランジスタ５０ｃのベースは抵抗６０を介してＣＰＵ４１のポートＰＡ２に接続されている。ＣＰＵ４１がＰＡ２を“Ｈ”レベルとすると、トランジスタ５０ｃがオンして、フォトトライアックカプラ５０ｂ内部のＬＥＤが駆動され、フォトトライアック内部のトライアックがオンする。この結果、トライアック５０ａがオンして、後述するリレー５４が遮断状態になっていなければメインヒータ１２が直接ＡＣ印加により駆動される。
【００２８】
一方、ＣＰＵ４１がＰＡ２を“Ｌ”レベルとすると、トランジスタ５０ｃがオフする。その結果フォトトライアックカプラ５０ｂ内部のＬＥＤが駆動されないので、フォトトライアック内部のトライアックがオフする。これによって、トライアック５０ａがオフする結果、メインヒータ１２へのＡＣ電圧の印加が遮断される。
【００２９】
５１はサブヒータを通電又は遮断する為のサブヒータドライバであり、トライアック５１ａ、ゼロクロス機能を内蔵したフォトトライアックカプラ５１ｂ、トランジスタ５１ｃ、およびトライアックのバイアス抵抗５１ｄ，５１ｅとプルアップ抵抗５１ｆで構成されている。
【００３０】
トライアック５１ａのＴ３端子はＡＣ電源４０に、Ｔ４端子はサブヒータ１３に接続されており、またトランジスタ５１ｃのベースは抵抗６１を介してＣＰＵ４１のポートＰＡ３に接続されている。ＣＰＵ４１がＰＡ３を“Ｈ”レベルとすると、トランジスタ５１ｃがオンして、フォトトライアックカプラ５１ｂ内部のＬＥＤが駆動され、フォトトライアック内部のトライアックがオンする。この結果、トライアック５１ａがオンして、後述するリレー５４が遮断状態になっていなければサブヒータ１３が直接ＡＣ印加により駆動される。
【００３１】
一方、ＣＰＵ４１がＰＡ３を“Ｌ”レベルとすると、トランジスタ５１ｃがオフする。その結果フォトトライアックカプラ５１ｂ内部のＬＥＤが駆動されないので、フォトトライアック内部のトライアックがオフする。これによって、トライアック５１ａがオフする結果、サブヒータ１３へのＡＣ電圧の印加が遮断される。
【００３２】
ＣＰＵ４１は、メインヒータ１２、サブヒータ１３への電圧の印加及び遮断を前記サーミスタ５２の温度情報に基づいて行い、ハロゲンヒータの温度調整を行なう。
【００３３】
５４はリレーであり、ＡＣ電源４０からメイン、サブヒータへの共通電流経路に配設されている。また、５５ははリレー５４を駆動するトランジスタであり、５６はサージ吸収用のダイオードである。トランジスタ５５のベースは抵抗５９を介してＣＰＵ４１の出力ポートＰＡ１に接続されており、ＣＰＵ４１がＰＡ１を“Ｈ”レベルとするとトランジスタ５５がオンしてリレーはクローズ状態になり、ＰＡ１を“Ｌ”レベルとするとトランジスタ５５がオフしてリレーはオープン状態になる。通常リレーはクローズ状態とし、異常発生時にオープンとする。
【００３４】
１２はカレントトランスであり、１次巻き線は、ＡＣ電源１４からメイン、サブヒータへの共通電流経路に接続されており、２次巻き線は後述する電流検出回路１３内部の整流ブリッジ１３ａに接続されている。
【００３５】
５８は電流検出回路であり、整流ブリッジ５８ａ、平滑コンデンサ５８ｂ、負荷抵抗５８ｃ、しきい値電圧規定抵抗５８ｄ，５８ｅおよび、コンパレータ５８ｆで構成されている。メインヒータ又は、サブヒータにＡＣ電流が流れると、カレントトランス５７の１次巻き線に同じＡＣ電流が流れ、２次巻き線に所定のＡＣ電圧が発生する。
【００３６】
上記ＡＣ電圧は、整流ブリッジ５８ａにより全波整流され、平滑コンデンサ５８ｂおよび負荷抵抗５８ｃのより平滑され、ＡＣ電圧に見合ったＤＣ電圧に変換される。
【００３７】
そして、発生したＤＣ電圧を、しきい値電圧と比較し、しきい値以上であれば、ＣＰＵ４１の入力ポートＰＡ０に“Ｈ”レベルが入力される。しきい値は、しきい値規定抵抗５８ｄ，５８ｅにより規定され、その値は、サブ、メインの何れかのヒータに電流が流れればコンパレータ５８ｆの出力が“Ｈ”レベルとなるように設定されている。
【００３８】
なお、ＤＣ電源ＶＣＣは不図示の低圧電源（商用ＡＣ電源からＤＣ電源を得る）から供給されている。
【００３９】
本実施例における画像形成装置のヒータ制御については、
１：コールドスタート電源投入時
２：前多回転時
３：スタンバイ時
４：プリント前回転時
５：プリント時
の５つに分けられる。次にそれぞれのヒータ点灯状態を説明する。
【００４０】
１：コールドスタート電源投入時には、メインヒータ、サブヒータの同時連続点灯とし、定着ローラの表面温度がある所定の値Ｔ１になると、続いて前多回転動作に移行する。
【００４１】
２：前多回転時には定着ローラの表面温度のオーバーシュートを防止する為にメインヒータをある一定のｄｕｔｙで点滅させ、定着ローラと定着ローラに接している加圧ローラを回転駆動させる。ここで２つのローラを回転駆動することは表面温度の低下している加圧ローラの温度を上昇させる役割も担っている。そして、定着ローラの表面温度が前記Ｔ１よりも高温である所定の値Ｔ２に達するとプリンタはスタンバイ状態にはいり３：スタンバイ時のヒータ制御に移行する。
【００４２】
その後、コントローラよりプリント指示があれば、画像形成に必要な温度まで定着ローラを温度上昇させる為の４：プリント前回転時ヒータ制御に移行し、定着ローラの表面温度が前記Ｔ２よりも高温である所定の温度Ｔ３に到達するまでヒータを連続点灯あるいはある一定のｄｕｔｙで点滅点灯させ、温度Ｔ３に到達した後は５：プリント時ヒータ制御に移行する。
【００４３】
３：スタンバイ時と５：プリント時においては所定の値に達していればヒータへの通電をＯＦＦ、所定温度未満であればヒータへの通電をＯＮにする事で温調を行なう。ここで所定の値とは、３：スタンバイ時には前述したＴ２であり、５：プリント時においてはＴ３である。
【００４４】
次に、本実施例における画像形成装置のウォームアップに関わるコールドスタート電源投入時と前多回転時のハロゲンヒータのＯＮ／ＯＦＦ制御とメインモータの制御を図５のタイミングチャートを用いて説明する。
【００４５】
コールドスタート電源投入時にはモータの駆動は行なわず、供給可能な最大電力をメインヒータ、サブヒータに与えるように連続点灯を行なう。前多回転時には、メインヒータは２０％ＯＮし、８０％ＯＦＦ（ＯＮｄｕｔｙ２０％）で点滅駆動を行い、サブヒータは全点灯させる。一方、モータ駆動はヒータの点灯ｄｕｔｙとは非同期に５０％ｄｕｔｙでＯＮ／ＯＦＦを繰りかえす。
【００４６】
次に前記モータの駆動制御回路を図６に従って説明する。
【００４７】
図６は本実施例におけるＤＣブラシレスモータ（メインモータ）駆動回路の構成であり、Δ結線されたコイル７１〜７３とロータ７０をもつ。さらにロータ７０の位置検出手段としてホール素子７４〜７６を備える。このホール素子７４〜７６は磁界を検知する事により半導体片の両端に電圧が表れる素子であり、ロータの位置検出が可能となる。その出力はアンプ９１で増幅され、モータ駆動制御回路８９に入力される。
【００４８】
９０はＤＣブラシレスモータを駆動するモータ駆動回路部であり、モータ駆動制御回路８９とハイ側トランジスタ７７〜７９とロー側トランジスタ８０〜８２を備えている。そしてトランジスタ８７〜９２はそれぞれがコイルの両端であるＵ，Ｖ，Ｗに接続されており、モータ駆動制御回路９９から出力される相切り替え信号に従ってＯＮ／ＯＦＦ制御し順次励磁する相を切り替えてロータを回転させる。また前記相切り替え信号はＣＰＵ４１の出力ポートＰＡ４からの駆動信号及びホール素子７４〜７６から発生するロータ７０の位置信号を検出しモータ駆動制御回路９９より生成されるものである。
【００４９】
相切り替えに関するモータの回転に関しては（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の電位を（１，０，０）→（１，１，０）→（０，１，０）→（０，１，１）→（０，０，１）→（１，０，１）と切り替えていく事で各相が順次励磁され、モータが回転する事になる。例えば（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の電位を（１，０，０）とすることでコイル７３と７２が励磁される。また、（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の電位を（１，０，０）為には、モータ駆動制御回路９９のＴｒ３，Ｔｒ４，Ｔｒ５からＨｉｇｈの信号を出力し、トランジスタ７９、８０、８１をＯＮする。
【００５０】
ダイオード８３〜８８は各トランジスタの保護の為に設けている。例えばトランジスタ８０がＯＮからＯＦＦに変化した場合にコイルのインダクタンスによる電流はダイオード８３を通して循環することで、トランジスタ８０の破壊を保護している。
【００５１】
図７は本実施例のウォームアップ時（コールドスタート電源投入時と前多回転時）のヒータとモータの制御手順を示すフローチャートである。なお、このフローチャートに示す制御処理は、予めＲＯＭ４２に格納されたプログラムに従ってＣＰＵ４１により実行されるものである。
【００５２】
図中Ｓ１０１〜Ｓ１０３はコールドスタート電源投入時のシーケンスフローチャートを示しており、Ｓ１０４〜Ｓ１１１は前多回転時のシーケンスフローチャートを示している。まず、コールドスタート電源投入後には定着ローラの表面温度がＴ１以上になるまでメインヒータ、サブヒータ共に全点灯を行い、モータは停止させておく（Ｓ１０１〜Ｓ１０３）。そして、定着ローラの表面温度がＴ１に到達すると前多回転制御に移行する（Ｓ１０４）。
【００５３】
前多回転制御時にはサブヒータは連続点灯させ（Ｓ１０５）、メインヒータを２０％ｄｕｔｙ，メインモータを５０％ｄｕｔｙでそれぞれ非同期に駆動させ（Ｓ１０６、１０７）、定着ローラの表面温度がＴ２に到達したと判断（Ｓ１０８）した場合にはウォームアップ動作を終了し、スタンバイ状態に移行する。
【００５４】
本一連のシーケンスフローチャートに示されるウォームアップ中には定着装置周辺のファンは停止させておく。
【００５５】
なお、前記定着ローラの表面温度は前記図４に示されるサーミスタ５２による検出温度に従って判断する。また、時間ｔ１や時間ｔ２はＣＰＵ４１に備えられたタイマ（不図示）によって判断される値である。
【００５６】
以上説明したように、本実施例では、電源投入後に定着ローラの表面温度が予め定められた所定の第１温度と第１温度より高温である第２温度の間の場合には、定着装置を回転させる為のモータを予め定められた一定のｄｕｔｙで回転／停止させることにより、ウォームアップ動作時の定着装置の温度上昇を速め、ウォームアップ時間の短縮を可能とする。
【００５７】
（第２の実施例）
以下、本発明の第２の実施例を図８〜図９に基づいて説明する。本実施例における画像形成装置の構成は第１の実施例と同じである。
【００５８】
本実施例が第１の実施例と異なる点は、ウォームアップ時のモータの回転ｄｕｔｙをヒータの点灯ｄｕｔｙと同期させて行なう点である。
【００５９】
図８に本実施例における画像形成装置のウォームアップに関わるコールドスタート電源投入時と前多回転時のハロゲンヒータのＯＮ／ＯＦＦ制御とメインモータの制御を示す。
【００６０】
コールドスタート電源投入時にはモータの駆動は行なわず、供給可能な最大電力をメインヒータ、サブヒータに与えるように連続点灯を行なう。前多回転時には、メインヒータは２０％ＯＮし、８０％ＯＦＦ（ＯＮｄｕｔｙ２０％）で点滅駆動を行い、サブヒータは全点灯させる。その時のモータ駆動はメインヒータがＯＮしている時は停止し、メインヒータがＯＦＦしている時は駆動する。即ちメインヒータの駆動タイミングに同期し、８０％駆動、２０％停止（ＯＮｄｕｔｙ８０％）を行なう。
【００６１】
なお、本実施例におけるヒータ制御回路及びモータ駆動回路は第１の実施例と同様である。
【００６２】
図９は本実施例のウォームアップ時（コールドスタート電源投入時と前多回転時）のヒータとモータの制御手順を示すフローチャートである。なお、このフローチャートに示す制御処理は、予めＲＯＭ４２に格納されたプログラムに従ってＣＰＵ４１により実行されるものである。
【００６３】
図中Ｓ２０１〜Ｓ２０３はコールドスタート電源投入時のシーケンスフローチャートを示しており、Ｓ２０４〜Ｓ２１１は前多回転時のシーケンスフローチャートを示している。まず、コールドスタート電源投入後には定着ローラの表面温度がＴ１以上になるまでメインヒータ、サブヒータ共に全点灯を行い、モータは停止させておく（Ｓ２０１〜Ｓ２０３）。そして、定着ローラの表面温度がＴ１に到達すると前多回転制御に移行する（Ｓ２０４）。
【００６４】
前多回転制御時にはサブヒータは連続点灯させ（Ｓ２０５）、時間ｔ１の間メインヒータ点灯、メインモータ停止を行なう（Ｓ２０６）。続いて時間ｔ１が経過すると（Ｓ２０７）、定着ローラの表面温度がＴ２以上であるかどうかを判断（Ｓ２０８）し、温度Ｔ２に到達していなければ、次に時間ｔ２の間メインヒータ消灯、メインモータ回転を行なう（Ｓ２０９）。続いて時間ｔ２が経過すると（Ｓ２１０）、定着ローラの表面温度が温度Ｔ２以上であるかどうか判断（Ｓ２１１）し、温度Ｔ２に到達していなければ、Ｓ２０６に戻り前記フローを繰り返す。ここで、本実施例ではヒータのＯＮｄｕｔｙが２０％である為、時間ｔ１と時間ｔ２の関係はｔ２＝４×ｔ１と設定される。
【００６５】
一方、Ｓ２０８あるいはＳ２１１において定着ローラの表面温度が温度Ｔ２以上であると判断された場合にはウォームアップ動作を終了し、スタンバイ状態に移行する。
【００６６】
本一連のシーケンスフローチャートに示されるウォームアップ中には定着装置周辺のファンは停止させておく。
【００６７】
なお、前記定着ローラの表面温度は前記図４に示されるサーミスタ５２による検出温度に従って判断する。また、時間ｔ１や時間ｔ２はＣＰＵ４１に備えられたタイマ（不図示）によって判断される値である。
【００６８】
以上説明したように、本実施例では、電源投入後に定着ローラの表面温度が予め定められた所定の第１温度と第１温度より高温である第２温度の間の場合には、定着装置を回転させる為のモータをヒータの点灯ｄｕｔｙに同期させて回転／駆動を行なう事で、ウォームアップ動作時の定着装置の温度上昇を早める効果に加え、ウォームアップ時の電力低下につながる。また、モータをヒータの点灯に同期させて停止させる事で、モータを停止する事により低減された電力をヒータの定格電力ＵＰに割り振る事ができる為、従来に比べて効率よく定着装置をウォームアップさせることが可能となり、ウォームアップ時間の短縮につながる効果がある。
【００６９】
（第３の実施例）
次に本発明の第３の実施例を説明する。図１０〜図１１に基づいて説明する。本実施例における画像形成装置の構成を図１０に示す。本実施例の構成が第１の実施例と異なる点はモータ３６、３７、３８が存在することであり、ＤＣブラシレスモータ３６（以降、ドラムモータと記載）は主に感光体ドラム９及び帯電ローラ３２、現像スリーブ３１を備えたプロセスカートリッジとその周辺の給紙搬送路の駆動を受け持ち、ＤＣブラシレスモータ３７（以降、定着モータと記載）は主に定着ローラ１４と加圧ローラ１５を備えた定着装置とその周辺の給紙搬送路の駆動を行う為のモータである。
【００７０】
さらに、本実施例に示す画像形成装置には給紙カセット２内の記録紙Ｐの紙面をピックアップローラ３と接するまでリフトアップさせる為のステッピングモータ３８（以降、リフトアップモータと記載）が存在する。
【００７１】
また、２本のヒータの配光特性は第１の実施例と同様である。
【００７２】
そして、本実施例が第１の実施例と異なる点は定着装置とプロセスカートリッジを異なるモータで駆動させる画像形成装置において、ウォームアップ動作時に定着モータ以外の駆動物、例えばドラムモータやリフトアップモータの駆動を指示する命令がきたとしても、前多回転動作が終了するまで駆動を行なわず、スタンバイ状態に移行した後に指示された駆動物を駆動させる点である。
【００７３】
具体的に説明すると、本実施例の画像形成装置本体にはプロセスカートリッジのトナーシール（ユーザーが購入した際のトナーを封入する為のシール）自動巻き取り機能が装備されている。これは通常電源投入と共に新しいプロセスカートリッジが挿入されていると前記トナーシールを検知し、自動的にドラムモータを回転させる事で巻き取ってしまう。本実施例では前記ドラムモータの回転はウォームアップ終了後に行なう。
【００７４】
また、電源投入前あるいはウォームアップ状態が継続して間に給紙カセットが再挿入されてしまうと給紙カセット内の記録紙Ｐの紙面がピックアップローラと接する為にリフトアップモータを駆動させる必要がある。本実施例では前記リフトアップモータの駆動はウォームアップ終了後に行なう。
【００７５】
さらに定着装置周辺のファンはウォームアップ時には停止しておく。
【００７６】
図１１に本実施例のウォームアップ時のフローチャートを示す。なお、このフローチャートに示す制御処理は、予めＲＯＭ４２に格納されたプログラムに従ってＣＰＵ４１により実行されるものである。
【００７７】
図１１が第１の実施例で示される図７と異なる点はＳ３０９とＳ３１０であり、前多回転シーケンスが終了するとウォームアップ中（コールドスタート電源投入時と前多回転時）に定着モータ以外の駆動物、例えばドラムモータやリフトアップモータの駆動指示が来ていたかどうかを判断し、あれば指示された駆動物を駆動する。その時のヒータ点灯シーケンスはスタンバイ状態と同じとする。
【００７８】
一方、Ｓ３０９においてウォームアップ中に定着モータ以外の駆動指示が来ていないと判断された場合にはスタンバイ状態に移行する（Ｓ３１１）。
【００７９】
本一連のシーケンスフローチャートに示されるウォームアップ中には定着装置周辺のファンは停止させておく。
【００８０】
以上説明したように、本実施例では、ウォームアップ動作時には定着装置を駆動させる為のモータ以外の駆動物に駆動指示がきた場合には、ウォームアップ動作が終了するまで前記駆動を行なわず、ウォームアップ動作が終了した後にスタンバイ状態のヒータ点灯シーケンスとともに前記駆動を行なう事により、第１の実施例に加えさらにウォームアップ時の電力低下につながる。また、第１の実施例と同様に効率よく定着装置をウォームアップさせることが可能となり、ウォームアップ時間の短縮につながる効果がある。
【００８１】
【発明の効果】
本発明によれば、電源投入後に定着ローラの表面温度が予め定められた所定の温度以下の場合には、定着装置を回転させる為のモータを予め定められた一定のｄｕｔｙで回転／停止させることにより、ウォームアップ動作時の定着装置の温度上昇を速め、ウォームアップ時間の短縮を可能とする。
【００８２】
また、前記モータの回転ｄｕｔｙをヒータの点灯ｄｕｔｙに同期させる事や、ウォームアップ動作時に定着ローラを駆動する為以外のモータ駆動要求信号及びその他の負荷駆動信号が制御回路から送られてきても定着ローラの表面温度が予め定められた所定の温度に達するまでは、指定の動作を行なわないこと、さらに前記所定温度に達した後に前記駆動動作を行なうことにより、ウォームアップ時の電力低下につながり、ウォームアップ時間の短縮につながる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例及び本発明の第１の実施例における電子写真画像形成装置の断面図
【図２】従来例及び本発明の実施例におけるヒータ配光特性図
【図３】従来例の定着ローラ温度変化とヒータ制御タイミングチャート
【図４】本発明の実施例におけるヒータ制御回路図
【図５】本発明の第１の実施例におけるヒータ及びモータ駆動のタイミングチャート
【図６】本発明の実施例におけるＤＣブラシレスモータの構成図
【図７】本発明の第１の実施例を説明するフローチャート
【図８】本発明の第２の実施例におけるヒータ及びモータ駆動のタイミングチャート
【図９】本発明の第２の実施例を説明するフローチャート
【図１０】本発明の第３の実施例における電子写真画像形成装置の断面図
【図１１】本発明の第３の実施例を説明するフローチャート
【符号の説明】
１‥‥ＬＢＰ本体
２‥‥ＬＢＰ給紙カセット
８‥‥プロセスカートリッジ
１１‥‥レーザスキャナユニット
１２‥‥メインヒータ
１３‥‥サブヒータ
２０‥‥画像形成装置駆動メインモータ
３６‥‥ドラムモータ
３７‥‥定着モータ
３８‥‥リフトアップモータ
４１‥‥ＣＰＵ
５０、５１‥‥ヒータドライバ回路
５２‥‥サーミスタ
５４‥‥リレー
５８‥‥電流検出回路
７０‥‥ＤＣブラシレスモータ
７１〜７３‥‥コイル
７４〜７５‥‥ホール素子
７７〜８２‥‥モータ駆動用トランジスタ
８９‥‥モータ駆動制御回路
９１‥‥アンプ

Claims (8)

1. 少なくとも１本以上のヒータを有した加熱手段と、
   該加熱手段を駆動することにより表面にトナー像が形成された転写材を加熱・加圧して前記トナー像を転写材に定着する為の定着手段と、
   前記加熱手段に電力を供給する為の電源装置と、
   前記加熱手段によって加熱されるローラの表面温度を検出する温度検知手段とを有し、
   電源が投入されると前記検知手段によって検知された前記加熱手段によって加熱されるローラの表面温度が予め定められた所定の温度に達するまで前記加熱手段を点灯もしくは点滅駆動を行なう画像形成装置において、
   加熱されるローラの表面温度が予め定められた所定の温度に達するまでの前記加熱手段を備えた加熱・加圧されるローラを回転駆動させる為のモータ駆動は、予め定められた一定のｄｕｔｙで回転・停止を繰り返す事を特徴とした画像形成装置。
2. 前記加熱・加圧されるローラを回転駆動させる為のモータ駆動のｄｕｔｙは前記加熱手段の点灯もしくは点滅のタイミングとは非同期である事を特徴とした請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記加熱・加圧されるローラを回転駆動させる為のモータ駆動のｄｕｔｙは前記加熱手段の点灯もしくは点滅のタイミングと同期させ、少なくとも１つの加熱手段が予め定められた一定のｄｕｔｙで点灯及び消灯を繰り返している時には、加熱手段が消灯の際には前記モータを駆動し、加熱手段が点灯の際には前記モータを停止させる制御手段を有することを特徴とした請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記ローラの表面温度が予め定められた所定の温度以下の場合には、加熱・加圧されるローラを回転駆動させる為のモータ以外の駆動物に与える電力を低下させることを特徴とする、請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記駆動物とは定着手段周辺を冷却する為のファンであり、前記ローラの表面温度が予め定められた第１温度と第１温度より高温である第２温度の間の場合には、停止もしくは低速回転する事を特徴とする請求項１及び４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記駆動物とは前記加熱・加圧されるローラを回転駆動させる為のモータ以外の例えばプロセスカートリッジに備えられた電子写真感光体ドラムを駆動するモータであり、前記ローラの表面温度が予め定められた所定の温度以下の場合には、回転駆動させないことを特徴とする請求項１及び４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記駆動物とは画像形成装置に備えられた紙カセットをリフトアップさせる為のモータであり、前記ローラの表面温度が予め定められた所定の温度以下の場合には、回転駆動させないことを特徴とする請求項１及び４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記温度検知手段によって検知された前記加熱手段によって加熱されるローラの表面温度が予め定められた所定の温度に達した後に、加熱手段及びモータの一定のｄｕｔｙでの駆動制御を終了し、その期間に駆動指示のあった駆動物の駆動を開始することを特徴とする請求項１及び４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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